文|本刊編輯部 萬曉曦
2017年6月22日,我國第一本公開出版發(fā)行的、針對建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展的系列報告《中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報告(2017)智慧工地應用與發(fā)展》正式發(fā)布。這表明,隨著信息技術的不斷發(fā)展和建筑施工行業(yè)對信息化建設的探索不斷深入,信息化建設越來越趨向具體工程項目的應用,用科技手段促進建筑產業(yè)發(fā)展已是大勢所趨。
智慧工地是建立在高度信息化基礎上的一種支持對人和物全面感知、施工技術全面智能、工作互通互聯(lián)、信息協(xié)同共享、決策科學分析、風險智慧預控的新型信息化手段,圍繞人、機、料、法、環(huán)等關鍵要素,可以大大提升工程質量、施工安全,節(jié)約成本,提高施工現(xiàn)場決策能力和管理效率,實現(xiàn)工地的數(shù)字化、精細化、智慧化。
智慧工地是數(shù)字經濟浪潮下,建筑施工行業(yè)轉型升級的關鍵支撐,可以讓現(xiàn)場人員工作更智能化,讓項目管理更精益化,讓項目參建各方更協(xié)作化,讓建筑產業(yè)鏈更扁平化,讓行業(yè)監(jiān)管與服務更高效化,讓建筑業(yè)發(fā)展更現(xiàn)代化。
“十三五”時期,建筑業(yè)將全面提高建筑業(yè)信息化水平,著力增強BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術集成應用能力,建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化將取得突破性進展。中央經濟工作會議上釋放出2017年建筑業(yè)改革與發(fā)展方向,給建筑業(yè)改革發(fā)展定下基調。會議提出,引導企業(yè)形成自己獨有的比較優(yōu)勢,發(fā)揚“工匠精神”,加強品牌建設,培育更多“百年老店”,增強產品競爭力。實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,既要推動戰(zhàn)略性新興產業(yè)蓬勃發(fā)展,也要注重用新技術新業(yè)態(tài)全面改造提升傳統(tǒng)產業(yè)。
2017年2月,國務院辦公廳印發(fā)的《關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》明確提出“推進建筑產業(yè)現(xiàn)代化”、“推廣智能和裝配式建筑”、“加強技術研發(fā)應用”;并提出加強工程質量安全管理,嚴格落實工程質量責任,加強安全生產管理,全面提高監(jiān)管水平。明確提出推進信息技術與安全生產深度融合,加快建設建筑施工安全監(jiān)管信息系統(tǒng),通過信息化手段加強安全生產管理。
2017年3月,住房城鄉(xiāng)建設部辦公廳發(fā)布《進一步加強建筑施工安全生產工作的緊急通知》,要求進一步加強安全生產標準化工作,采取有針對性的措施,督促企業(yè)全面提高安全生產管理水平,逐步健全完善建筑安全生產標準化建設的長效機制。
上述《意見》、《通知》都對工程項目的監(jiān)管能力和通過信息化,提高監(jiān)管水平提出了更高的要求。為了科學規(guī)范工地現(xiàn)場“人的不安全行為”、“物的不安全狀態(tài)”和“環(huán)境的不安全因素”,同時也得益于日趨成熟的大數(shù)據(jù)、云計算,物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術,以“物聯(lián)網(wǎng)+”為核心的智慧工地在建筑施工現(xiàn)場蓬勃興起。
智慧工地發(fā)展是順應整個建筑行業(yè)發(fā)展趨勢應運而生,借助最新的科學技術,自動化、智能化將成為智慧工地建造主要發(fā)展趨勢。主要體現(xiàn)在支持云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術研發(fā)和產業(yè)化,以深化新一代信息通信技術在工業(yè)領域的集成創(chuàng)新和應用為核心,深入實施工業(yè)云、互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合、新型制造模式的發(fā)展;基于BIM技術和3D打印技術的裝配式建筑;推進智慧建造,對施工現(xiàn)場人、機、料實施全方位、全過程監(jiān)控等。
隨著信息技術在建筑行業(yè)的深入應用,使項目設計、施工與運維階段產生了大量數(shù)據(jù)信息,行業(yè)從業(yè)者在享受信息技術“紅利”的同時,也面臨著信息共享和交換不及時、不準確、協(xié)同工作難以開展等問題。智慧工地充分應用并集成軟硬件技術,滿足施工現(xiàn)場變化多端的需求和環(huán)境,保證信息化系統(tǒng)的有效性和可行性。同時融合新型信息技術,以一種“更智慧”的方法來改進工程各干系組織和崗位人員相互交互的方式,以便提高交互的明確性、靈活性和響應速度。
對建筑領域信息化落地的最后“一公里”即施工現(xiàn)場來說,通過云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、BIM等先進信息技術與建造技術的深度融合,打造智慧工地,對改變傳統(tǒng)建造方式、促進工程項目成功具有重要意義。隨著建筑施工企業(yè)信息化建設的不斷深入以及互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,越來越多的建筑施工企業(yè)對智慧工地有了不同程度的了解和認識。
以北京城鄉(xiāng)建設集團有限責任公司為例,作為該公司的重點建設項目——北京通州臺湖公租房項目一標段施工位于北京市通州區(qū)臺湖鎮(zhèn)通馬路以東、亦莊站前街以南、亦莊東石東三路以西,南側為萬科V公館。通州臺湖B1地塊公租房項目,由三個分地塊構成,其中C1分地塊建筑群落為1 -5號住宅樓,19、20號配套商業(yè);C2分地塊建筑群落為6-11號住宅樓,21、22號配套商業(yè)。C4分地塊建筑群落為14-18號住宅樓、24-21號配套商業(yè),占地面積8.15公頃,總建筑面積19.7萬平方米。
項目特征包括混合結構模式以及質量管理等高目標對工程項目管理標準化、精益化的挑戰(zhàn),因此借助互聯(lián)網(wǎng)時代的信息化技術手段是實現(xiàn)項目管理目標的關鍵成功要素。為此,北京城鄉(xiāng)建設集團與相關軟件供應商開發(fā)設計智慧工地整體解決方案,其中在機械設備管理領域采用了云+端的應用工具,發(fā)揮生產效率提升、經營成本控制以及作業(yè)風險防控等應用價值。在施工現(xiàn)場,機械設備發(fā)生故障往往會直接影響現(xiàn)場生產的正常工作開展,設備故障率的統(tǒng)計也是租賃設備結算的重要依據(jù),通過手機移動App報備設備故障、記錄其維修信息,數(shù)據(jù)自動同步云數(shù)據(jù)平臺,供統(tǒng)計分析與機械設備運行監(jiān)控。
除此之外,塔吊、施工電梯等大型設備,安全隱患多,需要定期進行隱患排查,檢查過程完全依靠管理者本身的經驗和責任心,經常出現(xiàn)例行公事式的檢查,導致隱患不能及時發(fā)現(xiàn)。通過專用手持終端將巡檢工作標準化,避免了人為因素導致的疏漏,保證隱患及時得到排查。通過云+端的物聯(lián)網(wǎng)技術手段應用,北京通州臺湖公租房項目一標段施工在機械設備標準化、精益化、智能化管理中體現(xiàn)了初步應用價值,同時,隨著工程進展,應用效果將進一步顯著提升。
信息技術的不斷發(fā)展使建筑企業(yè)可以通過先進信息技術的綜合應用,實現(xiàn)施工現(xiàn)場關鍵要素的實時、全面、重點的監(jiān)督和管理。以施工現(xiàn)場勞務人員管理為例,建筑業(yè)是勞動力密集的行業(yè),管理好施工人員有著非常重要的意義。對施工人員進行合理有效的管理,既能保證施工的質量,又能促進工程順利進行,縮短施工周期并減少成本投入,從而提升企業(yè)競爭實力。
在目前針對施工現(xiàn)場勞務人員的管理方法中,除了已經在各個行業(yè)成熟應用的IC卡方案應用以外,生物識別技術逐漸應用到項目現(xiàn)場,能夠很好的解決身份認證唯一性問題,也能夠避免人員之間替代刷卡等問題。而隨著移動應用技術的飛速發(fā)展,各類移動應用已經開始替代傳統(tǒng)的作業(yè)方式,極大提高了作業(yè)效率,同時也能夠解決不同場景下的應用訴求。
以北京新機場項目為例,北京新機場項目定位為“大型國際樞紐機場”,與首都機場相對獨立運行,配合各自的基地航空公司構筑中樞航線網(wǎng)絡,形成北京地區(qū)“雙樞紐”。項目施工現(xiàn)場用工量巨大,施工作業(yè)面多,施工人員管理難度大。各個作業(yè)區(qū)域人員進出控制,作業(yè)人員實名制管理,安全教育管理,考勤管理,工人一卡通消費服務,后勤住宿服務等都需要投入大量的人力資源進行管理。
為實現(xiàn)建設工地管理信息化、自動化,讓生產達到安全、高效的目的,該項目采用集計算機信息安全技術、通道閘門自動化控制技術、網(wǎng)絡通訊技術、數(shù)字信號模擬技術、射頻識別技術、人臉拍照采集、視頻傳輸技術于一體的綜合技術。通過前端設備接入通道閘,射頻感應讀頭,聯(lián)動設備(包括攝像機、顯示屏等)等進行數(shù)據(jù)采集,后端通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)云存儲管理。同時項目設置了一系列管理規(guī)則,如不良記錄,工人超齡限制,以及過程中的風險預警,一旦項目上觸發(fā)風險預警,系統(tǒng)將及時發(fā)送預警信息,且系統(tǒng)會自動攔截,項目上勞務用工的風險將得到大大降低。
通過信息化手段將工人進場登記、過程獎懲、退場、區(qū)域劃分等進行全過程管理,逐步實現(xiàn)企業(yè)項目上勞務人員信息的共享和互通。結合物聯(lián)網(wǎng)技術,通過智能化的管理模式對進出施工現(xiàn)場、起居生活等進行全方面的管控,項目管理人員的工作效率得到顯著的提高;采用移動云技術,實現(xiàn)勞務數(shù)據(jù)動態(tài)實時反饋,同時滿足公司及項目管理人員實時監(jiān)控生產現(xiàn)場,降低項目勞務用工風險。
未來,隨著建設項目復雜程度和規(guī)模的日益增長,傳統(tǒng)工地現(xiàn)場管理模式已跟不上現(xiàn)階段項目管理高速發(fā)展的步伐。智慧工地管理將從獨立分散逐步發(fā)展到集成統(tǒng)一的方向。智慧工地的持續(xù)推進將會給互聯(lián)網(wǎng)時代的建筑業(yè)帶來一場深遠的變革,也將徹底顛覆傳統(tǒng)的現(xiàn)場作業(yè)模式,改進建造模式,推動精益建造,成為實現(xiàn)建筑產業(yè)現(xiàn)代化軟實力的重要支撐。